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隨著我國經(jīng)濟的穩(wěn)定增長,鈑金相關(guān)制品和加工行業(yè)也在持續(xù)發(fā)展,然而現(xiàn)階段大部分的鈑金加工依舊是屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè),朝陽自動化鈑金技術(shù)崗位的人員流動以及個人專業(yè)技能對產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性存在著很大的影響。比如:不同的焊接人員,其焊縫長度及高度、焊縫間距、焊接速度都存在明顯差異,造成的虛焊、漏焊、焊穿、焊瘤等焊接問題不的斷出現(xiàn)。因此最終產(chǎn)品質(zhì)量得不到有效控制、生產(chǎn)返工率高、能耗增大、利潤降低,直接牽制著企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。我國鈑金行業(yè)廠家百家齊放、百家爭鳴。自動化鈑金廠家伴隨著國內(nèi)經(jīng)濟增長放緩的影響,鈑金制作行業(yè)整體遭遇“價格戰(zhàn)滑鐵盧”,設(shè)備、管理、市場均在不同程度地“淪陷”,導(dǎo)致價格下滑、效益降低,局部地區(qū)的零部件加工企業(yè)出現(xiàn)了關(guān)停并轉(zhuǎn)現(xiàn)象。設(shè)備方面,企業(yè)收益減少,對先進加工設(shè)備、檢驗設(shè)備投入明顯不足。因此與國際先進企業(yè)的差距變得越來越大,短時期內(nèi)很難發(fā)生質(zhì)的改變。管理方面:原料流、物流、工藝流等信息技術(shù)方面仍然存在信息表達、量化、提取等難度以及存在形式不規(guī)范、信息孤島諸多問題,不利于管理層快速做出應(yīng)對。市場方面:大部分工廠鈑金加工僅僅以產(chǎn)品交貨為目的,沒有形成良好的口碑以及維護自己品牌的意識、針對主要領(lǐng)域進行深度挖掘和積累,并制造出自己的產(chǎn)品,直接面對市場。需要改變運營思維,以打通設(shè)計、研發(fā)、制造等環(huán)節(jié),實現(xiàn)規(guī)?;?、批量化乃至個性化生產(chǎn)。在當(dāng)前形勢下,很多企業(yè)也許都想到了改革,增加先進設(shè)備投資、擴大優(yōu)秀人才引進,也不乏看到一些變革成功的名企。但在變革路上,企業(yè)內(nèi)部管理所存在的痛點會阻擋其向更高水平發(fā)展,嚴(yán)重的情況直接導(dǎo)致企業(yè)改革失敗,所有投入血本無歸。為此,愿意與正在準(zhǔn)備發(fā)展鈑金自動化加工的同行們一起探討改革路上的焊接自動化問題。冷軋普通薄鋼板,是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋板的簡稱,簡稱:冷板,它是由普通碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼梹,經(jīng)過進一步冷軋制成厚度小于4mm的鋼板,由于在常溫下軋制,不產(chǎn)生氧化皮,因此,表面質(zhì)量好,尺寸精度 ,再加之退火處理,其機械性能和工藝性能良好,是鈑金加工最常用的一種金屬材料。
鈑金加工的各個功能簡要分析,連接:很多產(chǎn)品需要裝配,然而裝配就需要連接,連接方式有很多種,焊接、拉(螺)釘鉚接、抽孔鉚合等。焊接相對而言比較普遍,焊接包括點焊、氬焊等,以下著重分析點焊。焊件組合后通過電極施加壓力,利用電流接頭的接觸面及附近區(qū)域產(chǎn)生電阻熱進行焊接。專業(yè)自動化鈑金鋁材與鐵材, 鋁材與銅材,不銹鋼與馬口鐵均可以混合焊,但鋁材與鋁材的點焊比較困難。點焊的總厚度不得超過8mm,焊點的大小一般為2T+3(2T表示兩焊件的料厚),由于上電極是中空并通過冷卻水來冷卻,因此電極不能無限制的減小,最小直徑一般為3~4mm。朝陽自動化鈑金點焊的工件必須在其中相互接觸的某一面沖排焊點,以增加焊接強度,通常排焊點大小為φ1.5~2.5mm,高度為0.3mm左右。焊件越厚兩焊點的中心距也越大,偏小則過熱使工件容易變形,偏大則強度不夠使兩工件間出現(xiàn)裂縫,通常兩焊點的距離不超過35mm(針對2mm以下的材料)。在點焊之前兩工件的間隙一般不超過0.8mm,當(dāng)工件通過折彎后再點焊時,此時排焊點的位置及高度非常重要,如果不當(dāng),點焊容易錯位或變形,導(dǎo)致誤差較大。
之后為了消除人員疲勞影響,設(shè)計的快速裝夾工裝定位,自動化鈑金廠家確保了焊接后的尺寸都在公差要求范圍以內(nèi)。采取人工焊接時,此工裝還能基本滿足其要求;當(dāng)采取焊接機器人利用此工裝進行工作時,此工裝就會顯現(xiàn)出焊接效率明顯不高的缺陷:人工裝夾與機器人焊接未能同步進行,機器人在焊接時,朝陽自動化鈑金裝夾工人在旁邊無事等待;工人裝夾零件時,機器人又處于停止工作狀態(tài),根據(jù)上述情況,對單個焊接組件的裝夾、拆換及機器人焊接工時分別進行統(tǒng)計,再重新設(shè)計兩套一次性裝夾多個焊接組件的夾具,讓焊接的時間與輔助工裝夾、取件的時間進行平衡,這樣就成倍地提升了焊接機器人與操作工的工作效率。編制合理的焊接程序,焊接程序中擬定的焊接電流、焊接電壓、起弧及收弧時間、焊接速度等參數(shù),是為了滿足符合產(chǎn)品技術(shù)要求的焊縫焊接質(zhì)量;通過調(diào)整焊接順序、優(yōu)化行走跡徑來提升設(shè)備的有效工作時間,焊接程序的合理性直接決定了生產(chǎn)效率的高與低。鈑金焊接加工正在往自動化、智能化的趨勢發(fā)展,再先進的設(shè)施、設(shè)備也都會或多或少存在某方面的局限性。因此在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中制定檢查流程,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),進行監(jiān)督,并嚴(yán)格執(zhí)行顯得十分重要。只有在加工的每一步細節(jié)上嚴(yán)格把關(guān),生產(chǎn)才會順暢。產(chǎn)品做到精益求精,才能贏得業(yè)內(nèi)極好的口碑。 15、如何處理鈑金加工過程中的變形問題?鈑金加工不得不說使用最多的應(yīng)該是電焊吧!電焊金屬很多時候都是結(jié)合鈑金加工同時進行,但是需要注意一些事項。鈑金件焊接的過程中,一定要注意的事項就是防止工件變形,這是一個關(guān)鍵點。那么要如何才能夠防止鈑金工件在焊接過程中變形呢?在保證工件結(jié)構(gòu)基本形狀的情況下,最好就是減少工件的焊接數(shù)量。平衡焊接點,盡量避免將焊接點集中在某一個小區(qū)域內(nèi),否則一來影響美觀性,二來是容易造成工件變形。盡量將焊接線布置在中心線內(nèi),最好就是對稱布置,這樣就可以保證美觀性。焊接時最好是將工件的結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮在內(nèi),方便使用工具夾進行焊接,保證焊接過程中工件的不變形。使用直徑較小之焊條及較小電流。改正焊接順序:例如分段焊接,就應(yīng)該從先中間往兩側(cè)進行,而且左右跳步進行焊接,使之受熱均勻。焊接前,使用夾具將焊件固定以免發(fā)生翹曲。避免冷卻過速或預(yù)熱母材。選用穿透力低之焊材。減少焊縫間隙,減少開槽度數(shù)。注意焊接尺寸,不使焊道過大。注意防止變形的固定措施,比如:反變形,剛性固定。焊材的選擇:根據(jù)材料的厚薄進行選擇焊條的粗細,達到要求最合適。電流電壓:我們也經(jīng)常在實際操作過程中會碰到,電流電壓過大,零件擊破;過小沒焊透。分析箱體變形,我們應(yīng)預(yù)先分析如果焊接后,尺寸是縱向還是橫向收縮,哪一面會變形。這樣的話可以先焊不收縮方向的那一面,這樣的話變形就小了。焊縫間隙不易過大,薄板最好不采用有間隙的,能焊透就行。焊接工裝:對于安裝尺寸高要求的鈑金零件或柜子采用工裝來控制變形收縮。工裝主要起支撐和固定作用,從而減少焊接帶來的變形。焊縫處敲打:我們大多數(shù)焊工沒有這種習(xí)慣,或者根本就不知道這個原理。當(dāng)然在焊接后的焊縫處周圍進行輕輕的拍打是可以減少應(yīng)力,從而減少變形。注意的是不要敲打猛烈,只能在周圍拍打,否者焊縫會裂開,得不償失。
隨著大功率激光器光束質(zhì)量的不斷提高,激光作為一種精密的加工方法,激光切割幾乎可以切割所有的材料,專業(yè)自動化鈑金包括薄金屬板的二維切割或三維切割。它能聚焦成極小的光斑,可進行微細和精密加工,如微細窄縫和微型孔的加工。相對于傳統(tǒng)切割方式中,激光切割更易懂、易學(xué),并在商家需求的加工效果、速度方面都有著絕對的優(yōu)勢,因此相信在未來的切割方式選擇中,激光切割機將乃大勢所趨。朝陽自動化鈑金激光切割利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加熱至汽化溫度,蒸發(fā)形成孔洞,隨著光束對材料的移動,孔洞連續(xù)形成寬度很窄的(如左右)切縫,完成對材料的切割。用激光來對不銹鋼進行切割時,大多會采用高壓氮氣與激光束同軸注入的方法以吹走熔融的金屬而使得切割表面不會形成任何的氧化物。這是一個很好的方法,但是與傳統(tǒng)的氧氣切割相比成本更高。能夠替代純氮的一個方法是使用過濾后的車間壓縮空氣,它由78%的氮氣組成。在激光切割中使用過濾后的壓縮空氣比使用氧氣或氮氣的速度更快——一般為300ipm到320ipm,雖然需要對一些設(shè)備、過濾、壓縮空氣進行一定的初始投資,但是其長期的成本相對于“傳統(tǒng)”的輔助氣體成本來講還是較低的。激光能源現(xiàn)在正處于一個焦點的位置,并且使用壓縮空氣能夠在金屬的表面產(chǎn)生等離子體球,其效果類似于使用電力的數(shù)控等離子切割機所產(chǎn)生的切割效果。等離子體傳輸熱量的效果比光線更有效。壓縮空氣輔助切割同時也能達到與使用氧或氮氣進行組件切割相同的邊緣質(zhì)量。切割的邊緣需要足夠地清潔才能使得大多數(shù)的粉末涂料能附著上去,不需要再進行二次清洗。在第一次選擇使用壓縮空氣進行輔助激光切割時,諧振器的大小是一個重大的限制。例如:現(xiàn)在高瓦數(shù)激光切割機——一般為4000W以上——使得空氣輔助成為了切割鋼材、不銹鋼和厚度高達1/8英寸(約3mm)鋁材的有效方法。具有6000W諧振腔的激光切割機甚至可以切割厚度最高達到3/8英寸(約)的材料。激光切割具有高效,高能量密度及柔軟性,無論是從精度、速度還是效率方面說,都是鈑金切割行業(yè)的不二之選。一些傳統(tǒng)難切割或者切割質(zhì)量不高的板材,遇到激光切割后,難題可謂迎刃而解,特別是一些碳鋼板的加工,激光切割更是有著不可撼動的地位。不難看出,在中國智能制造大背景下,工業(yè)領(lǐng)域都呈現(xiàn)從傳統(tǒng)加工向高端制造轉(zhuǎn)型的態(tài)勢,中國激光切割領(lǐng)域市場規(guī)模將一直保持著高速發(fā)展的趨勢。到2017年中國激光切割設(shè)備市場規(guī)模為240億元,增長率為35%,據(jù)估計,2018年激光切割機增長率可能會達到27%,預(yù)計市場規(guī)模會接近300億元。其中中小功率激光切割設(shè)備市場銷售規(guī)模一直保持較高的增長速度,其核心激光器實現(xiàn)了較高的國產(chǎn)化率。
鈑金件就是鈑金工藝加工出來的產(chǎn)品,我們生活到處都離不開鈑金件。朝陽自動化鈑金鈑金件是通過燈絲電源繞組、激光切割、重型加工、金屬粘結(jié)、金屬拉拔、等離子切割、精細焊合、輥軋成型、金屬板材彎曲成型、模鍛、水噴射切割、精細焊合來制作的。 國外某期刊上的一則定義可以將鈑金定義為:專業(yè)自動化鈑金鈑金是針對金屬薄板(通常在6mm以下)一種綜合冷加工工藝,包括剪、沖/切/復(fù)合、折、焊合、鉚接、拼接、成型(如汽車車身)等。其顯著的特征就是同一零件厚度一致。 通常,鈑金件工廠重要的三個步驟是剪、沖/切、折。 鈑金有時也作扳金,一般是將一些金屬薄板通過手工或模具沖壓使其產(chǎn)生塑性變形,形成所希望的形狀和尺寸,并可進一步通過焊合或少量的機械加工形成更復(fù)雜的零件,比如家庭中常用的煙囪,鐵皮爐,還有汽車外殼都是扳金件。 金屬板材加工就叫鈑金加工。具體譬如利用板材制作煙囪、鐵桶、油箱油壺、通風(fēng)管道、彎頭大小頭、天園地方、漏斗形等,主要工序是剪切、折彎扣邊、彎曲成型、焊合、鉚接等,需要一定幾何知識。 鈑金件就是薄板五金件,也就是可以通過沖壓,彎曲,拉伸等手段來加工的零件,一個大體的定義就是在加工過程中厚度不變的零件. 相對應(yīng)的是鑄造件,鍛壓件,機械加工零件等,比如說汽車的外面的鐵殼就是鈑金件,不銹鋼做的一些櫥具也是鈑金件。
為了焊接牢固,在要焊接的工件上打凸點,可以使凸點在通電焊接前與平板均勻接觸,以保證各點加熱的一致,同時也可以確定焊接位置, 自動化鈑金廠家同樣的,要進行焊接,要調(diào)好預(yù)壓時間,保壓時間,維持時間,休止時間,保證工件可以點焊牢固。點焊后在工件表面會出現(xiàn)焊疤,要用平磨機進行處理,氬弧焊主要用于兩工件較大,又要連接在一起時,或者一個工件的邊角處理,達到工件表面的平整,光滑。氬弧焊時產(chǎn)生的熱量易使工件變形,焊接后要用打磨機和平磨機進行處理,特別是邊角方面較多。朝陽自動化鈑金工件在折彎,壓鉚等工序完成后要進行表面處理,不同板材表面的處理方式不同,冷板加工后一般進行表面電鍍,電鍍完后不進行噴涂處理,采用的是進行磷化處理,磷化處理后要進行噴涂處理。電鍍板類表面清洗,脫脂,然后進行噴涂。不銹鋼板(有鏡面板,霧面板,拉絲板)是在折彎前進行可以進行拉絲處理,不用噴涂,如需噴涂要進行打毛處理;鋁板一般采用氧化處理,根據(jù)噴涂不同的顏色選擇不同的氧化底色,常用的有黑色和本色氧化;鋁板需噴涂的進行鉻酸鹽氧化處理后噴涂。表面前處理這樣做可以使清潔表面,顯著提高涂膜附著力,能成倍提高涂膜的耐蝕力。清洗的流程先清洗工件,先將工件掛在流水線上,首先經(jīng)過清洗溶液中(合金去油粉),然后進入清水中,其次經(jīng)過噴淋區(qū),再經(jīng)過烘干區(qū),最后將工件從流水線上取下。